Možnosti využití počítačů v automobilech

Začátky využívání počítačů v autech byly poměrně nevinné. Pokud ale čekáte vítr z východu, mýlíte se, průkopníky ve využívání mikroprocesorů v autech byli vždy Němci. Psal se rok 1978 a ve vozech Mercedes-Benz se objevil první elektronický protiblokovací systém brzd (ABS) od firmy Bosch. Veskrze jednoduchá jednotka vyhodnocovala informace ze snímačů kol a při zablokování některého z nich na chvíli omezila tlak v brzdové soustavě.

O rok později přišla ještě zásadnější událost. Pod kapotou dvou modelů mnichovského BMW se objevil dnes již legendární systém řízení motoru Bosch Motronic, který měl pod palcem vstřikování paliva a řízení zapalování. Systém byl velký, těžký a jeho funkce byla z dnešního pohledu docela banální. Ale možná i proto nepřineslo jeho sériové využití zásadní problémy a vývoj mohl jít dále.

Nástup v osmdesátých letech

Celé následující desetiletí se neslo ve znamení pomalejšího, ale o to jistějšího rozšiřování počítačů v autech. Zlomem se stal rok 1980, kdy dostal vůz Mercedes-Benz třídy S do výbavy airbag, jehož spolehlivé fungování závisí na korektním vyhodnocení dat mikroprocesorem. Počítače dále přebíraly vládu nad řízením klíčových prvků vozu a pasivní bezpečností posádky. Pozornost inženýrů se v následujících letech přesunula na komfort řidiče i dalších pasažérů. Objevily se systémy, nazývané dnes „palubní počítače“, které obvykle zobrazují průměrnou spotřebu či odhadovaný dojezd do vyčerpání paliva. Bez procesoru se neobešly ani propracovanější automatické klimatizace, uložení některých uživatelských nastavení řidiče apod.

Souběžně s dalším vývojem jednotlivých systémů nastupovalo i jejich rozšiřování do čím dál běžnějších automobilů. Zatímco na začátku osmdesátých let byl počítač v autě doménou pouze těch nejnovějších a nejdražších modelů prestižních automobilek, už na konci osmdesátých let se dostal i do zcela běžných vozů. V roce 1989 byl systém elektronicky řízeného vstřikování paliva nabízen dokonce i u vývozních modelů Škody 130 GL (ano, té luxusní verze legendární „stodvacítky“).

Zatočí, přibrzdí, zahraje...

Pozitivní přínos počítačů pro bezpečnost, uživatelský komfort nebo kvalitu jízdy byl zcela neoddiskutovatelný, a tak v devadesátých letech přišel s dalším rozvojem ten pravý boom počítačové techniky v automobilech. Vývoj v devadesátých letech už nelze na několika řádcích podrobněji popsat, spousta elektroniky se dostala i do těch nejlevnějších aut a v těch dražších opanovala prakticky vše, co mohla.

Dnes můžete přijít autu, které vám „samo“ otevře dveře díky pouhé přítomnosti klíče ve vaší kapse, a podobně vůz jen stiskem tlačítka nastartujete – elektronika si ohlídá jak to, že jej startujete opravdu vy, tak samotný proces startu. Vůz vám nastaví sedadla, volant a zpětná zrcátka do vaší oblíbené polohy, vyladí teplotu klimatitace, pustí oblíbené rádio a zvukovému systému dodá přesně ty výšky a hloubky, které máte rádi. Sešlápnutím plynu uvedete do provozu pouze snímač jeho polohy, ten informaci předá řídící jednotce motoru, která s ohledem na mnoho dalších faktorů určí, jak moc nechá otevřít škrtící klapku. Otočíte volantem a uvedete do chodu aktivní řízení, které s ohledem na rychlost vozu určí, jak velký efekt bude mít daný pohyb volantem na natočení kol.

Moderní vozy jsou doslova protkány elektronikou, v nejnovějším BMW řady 7 mají počítače kontrolu snad úplně nad vším, co souvisí s jízdou

Za jízdy elektronika neustále nastavuje charakter odpružení každého kola v honbě za dosažením co nejvyššího komfortu nebo nejlepších jízdních vlastností. V noci každou zatáčku přesně osvětlí adaptivní světlomety, nebo do ní ještě lépe „nahlédne“ systém nočního vidění. Pokud se při řízení dostanete do problémů, systém elektronické stabilizace převezme do značné míry kontrolu nad vozem a svým velmi adresným zásahem (např. přibrzděním jediného kola) zabrání nehodě, které by se sebelepší řidič jinak nevyhnul. Mnoho systémů dnes můžete ovládat hlasem, ruce z volantu netřeba sundat ani kvůli „hloupému“ nastavení teploty klimatizace.

Jezdí téměř samy

Kvalitní palubní systémy z auta udělají opravdu cokoli od pojízdné kanceláře až po domácí kino. Navigační systémy a MP3 přehrávače se pomalu stávají samozřejmostí, doba přehrávání DVD a příjmu digitální televize je již na dohled. Lze si samozřejmě zatelefonovat pomocí integrovaného Bluetooth handsfree a přes kvalitní palubní systém se připojit na WAP nebo internet. V autě si také klidně můžete zasurfovat po webu, přečíst si e-maily, a pokud budete chtít, vaše auto může všechna data o jízdě online předávat servisnímu středisku pro včasné vyhodnocení jakéhokoli problému. Nic z toho by pochopitelně nebylo možné bez počítačové techniky, která už se mnohdy blíží klasickým PC nebo PDA. Zatímco v roce 1978 šlo o jediný, veskrze jednoduchý mikropočítač, dnes v autě naleznete desítky i stovky mikroprocesorů. A nad nimi bdí jeden centrální mozek – takřka plnohodnotný počítač; není žádným tajemstvím, že např. palubní systém BMW řady 7 běží pod operačním systémem Windows CE.

Tempomat Distronic Plus od Mercedesu udržuje vůz ve zvoleném odstupu od vozidla jedoucího před vámi. Pracuje od 0 do 200 km/h a zvládá i městský provoz; k „autopilotu“ už je tedy jen kousíček

Zmíněná výbava není z garáže Star Treku a dokonce si ani nemusíte kupovat superdrahé auto. Téměř všechny moderní systémy lze pořídit třeba i v BMW řady 1, které v základu stojí do 600 tisíc Kč, velmi inteligentní systém řízení podvozku a celého charakteru auta dostanete za příplatek i v Opelu Astra, který je ještě o stovky tisíc levnější. Uživatelsky zní mnohé zmíněné prvky jako pohádka, ale není všechno zlato, co se třpytí.

Všeho moc škodí

Situace došla tak daleko, že někteří výrobci začali v honbou za pokrokem nahrazovat mechanické elektronickými systémy i na místech, kde to není bezpodmínečně nutné a navíc je vždy nestačili dostatečně otestovat. Zkrátka i u aut platí, že uživatel dokáže svým chováním tvůrce systémů řádně překvapit, a tak na sebe problémy nenechaly dlouho čekat. Je ironií osudu, že symbolem přehnaného použití elektroniky se stal německý Mercedes-Benz, u něhož celý příběh začal. Poslední model sedanu vyšší střední třídy, řady E, vybavil v roce 2002 více než sedmdesáti řídícími jednotkami, s nimiž ale obvykle brzy nastaly problémy. Ačkoli Mercedes potíže posléze vyřešil, dodnes má u části zákazníků pověst nespolehlivé, přetechnizované značky, kde si bez počítače ani nezapálíte cigaretu.

Nejde ale zdaleka jen o problém Mercedesu, s limity využití elektroniky ve svých vozech se potýkal snad každý výrobce. Samotné potíže s elektronikou by nebyly až takovým strašákem, kdyby se počítačům v autech nedostávalo stále větší moci. Špatné vyhodnocení sesbíraných informací řídící jednotkou nebo porucha jediného čidla může vůz zcela vyřadit z provozu, nebo vás dostat do situace, do které byste se vlastním přičiněním nedostali. A to se o těchto problémech bavíme v době, kdy se elektronika v takové míře vyskytuje v autech jen několik málo let. Nikdo z nás dnes neví, co udělají 20 let stará čidla elektronické stabilizace podvozku, která mohou bez jakéhokoli vašeho přičinění třeba ve 200 km/h přibrzdit pravé zadní kolo v domnění, že tím předchází nehodě. Je to sice extrémní případ, ale mnoha řidičům již dnes způsobují nepříjemnosti zablokované automobily kvůli poruše čidla elektronické ruční brzdy nebo sondy sledující čistotu výfukových plynů…

Mnozí řidiči nesou nelibě i fakt, že jejich pokyny jsou počítači často korigovány. Např. elektronické pedály plynu se systém počítače snaží kontrolovat tak, aby benzín do válců proudil co nejekonomičtěji a nejekologičtěji, ovšem často taková situace není vyhodnocena podle vašich představ. Také tzv. brzdové asistenty mohou v případě, kdy systém dospěje k názoru, že vaše brzdění je panické a vy nešlapete na pedál dostatečně silně, intenzitu brzdění zvýšit v nežádoucích situacích. I úplně základní ovládání vozu – zrychlování, brzdění, zatáčení – se dnes už mnohdy neobejde bez počítačů a vy stojíte jen někde na začátku datové sběrnice, za níž může nabrat váš pokyn úplně jiné podoby. Auto je zkrátka pro některé řidiče velkou hračkou a tito lidé se jen těžko smiřují s tím, že elektronika stále více myslí za ně.

Budoucností je „autopilot“

V současné koncepci automobilů už moc místa pro další elektroniku nezbývá, rozhodně se ale můžeme těšit na rozvoj způsobu jejího využívání. Společným jmenovatelem veškeré elektronizace je jednoznačně přesun kontroly nad vozem od řidiče směrem k více či méně chytrým systémům a jeho další zdokonalování.

Systémy nočního vidění si zatím pořídíte jen do nejdražších vozů. Řešení Mercedesu „vidí“ pomocí infračerveného světla více než 150 metrů před auto a upozorní na přítomnost osob či překážek

Hudbou nepříliš vzdálené budoucnosti se zdá být jakýsi „autopilot“, tedy systém zcela úplného řízení vozu počítačem. Už nyní si do mnoha vozů lze pořídit tzv. aktivní tempomat, který při jízdě udržuje vzdálenost od vozidla jedoucího před vámi – umí akcelerovat, brzdit a pokud máte automatickou převodovku, tak i řadit. V kombinaci se systémem varujícím před opuštěním jízdního pruhu toho na řidičově pozornosti nechává už hodně málo – jen zatáčíte. Nejdále je v tomto směru automobilka Honda, která už v sériovém modelu nabízí systém hlídající nejen rychlost, ale i směr jízdy vozu a umí tedy zasahovat do jeho řízení. Stale sice musíte mít ruce na volantu, ale kdo ví, co bude za pár let. Technici Hondy nyní pracují na schopnosti systému dokonale rozumět dopravnímu značení, abyste se za volantem mohli věnovat všemu jinému, jen ne řízení.

Intel nabídl své procesory do výbavy konceptu Mini Cooperu, kde by měly pomáhat nejen s řízením palubního počítače, ale také multimediálních center pro spolujezdce

Jednotlivá auta budou velmi brzy schopna stále lépe komunikovat nejen navenek, např. se zmíněnýmm servisním centrem automobilky, ale i mezi sebou. Můžeme tak být lépe upozorňováni třeba na blížící se místo nehody, do níž není radno se připlést. Dosavadní vývoj přinesl i přes několikeré odbočení do slepých uliček výrazný posun vpřed v oblasti bezpečnosti a komfortu jízdy. Velkou měrou se podílí na tom, že i přes sílící dopravu i těžší a rychlejší auta neustále klesá počet vážných následků dopravních nehod, emisí škodlivin a dalších negativních efektů rozvoje automobilismu. A při tom všem se řidiči v autech cítí lépe, takže „computerizaci“ aut zkrátka musíme hodnotit pozitivně.

Článek byl připraven ve spolupráci internetovým deníkem Autorevue.cz.

Článek vznikl
ve spolupráci
s časopisem
Computer
a čerpá
z čísla 6/06.